Глава 3. Как перестроить свой мозг. Ученый изменяет мозг: улучшение восприятия и памяти, скорости мышления


...

И снова о детском развитии

Когда Мерцених был ребенком, двоюродная сестра его матери, преподаватель начальной школы в Висконсине, была выбрана учителем года всех Соединенных Штатов. После церемонии награждения, проходившей в Белом доме, она навестила семью Мерцених в Орегоне.

«Моя мать, — вспоминает он, — задала ей ни к чему не обязывающий вопрос типа тех, которые часто звучат в разговорах: „Что главное в твоей работе?“ На что ее двоюродная сестра ответила: „Ну, детей нужно тестировать, когда они приходят в школу, чтобы понять, стоит ли ими заниматься. Если они стоят того, то ты уделяешь им свое внимание и при этом не тратишь впустую время на тех, кто этого не стоит“. Именно так она и сказала. И, знаете, так или иначе, этот ответ отражает то, как люди обращались и обращаются с детьми, непохожими на других. Представление о том, что ваши мозговые ресурсы постоянны и не могут быть существенно улучшены или изменены, крайне деструктивно».

В период проведения своих экспериментов в области нейропластичности Мерцених узнал о работе Паулы Таллал из Университета Рутгерса, которая занималась изучением причин проблем, возникающих у детей при обучении чтению. Примерно от 5 до 10 процентов детей дошкольного возраста имеют речевые затруднения, которые мешают им читать, писать или даже следовать указаниям. Иногда таких детей называют дислексиками (от слова «дислексия»).

Дети начинают разговаривать, используя сочетания согласных и гласных, например, повторяя «да, да, да» и «ба, ба, ба». Во многих странах, говорящих на разных языках, первые слова, произносимые детьми, состоят из таких сочетаний — нередко это слова «мама», «папа», «пи-пи» и так далее. Исследования Таллал показали, что для детей с речевыми затруднениями характерны проблемы с обработкой слуховой информации, включающей в себя типичные быстро произносимые сочетания согласных и гласных, которые называют «быстрыми частями речи». Детям сложно правильно их расслышать и, соответственно, точно воспроизвести.

Мерцених считал, что у таких детей нейроны слуховой зоны коры активируются слишком медленно, поэтому они не могут отличить два похожих звука или определить последовательность двух звуков, когда те звучат близко друг к другу. Эти дети часто не улавливают на слух начало слогов или изменения звуков внутри слога. Как правило, после обработки звука нейроны готовы к новой активации после отдыха, продолжающегося примерно 30 миллисекунд. Восьмидесяти процентам детей с нарушениями речи для этого требуется как минимум в три раза больше времени, поэтому они теряют большие объемы языковой информации.

При изучении моделей активации нейронов у таких детей фиксируемые сигналы носили неясный характер. «Они были неясными как на входе, так и на выходе», — говорит Мерцених.

Неудовлетворительная способность различать элементы языка становится причиной проблем с выполнением всех языковых задач: проблем со словарным запасом, пониманием, речью, чтением и письмом. Из-за того, что такие дети затрачивают много энергии на расшифровку слов (детям по-прежнему приходится заниматься определением различия между: «да, да, да» и «ба, ба, ба»), они склонны к использованию более коротких предложений и не могут тренировать свою память для составления длинных предложений.

Когда Таллал впервые выявила все это, у нее возникло опасение, что такие дети «неисправимы» — и невозможно им помочь. Но это было до того, как она и Мерцених объединили свои силы.

Программа для детей с речевыми нарушениями и проблемами в обучении

В 1996 году Мерцених, Паула Таллал, Билл Дженкинс и один из коллег Таллал, психолог Стив Миллер, создали компанию Scientific Learning, работа которой полностью посвящена использованию результатов исследований в области нейропластичности — призвана помочь людям перепрограммировать свой мозг.

Главный офис компании находится в деловой части Окленда, штат Калифорния, и располагается в шикарном здании под названием «Ротонда» с овальным стеклянным куполом высотой 120 футов (40 м), края которого украшены сусальным золотом. Входя в это здание, вы словно попадаете в другой мир. В Scientific Learning работают детские психологи, специалисты по нейропластичности, по человеческой мотивации и патологии речи, инженеры, программисты и художники-мультипликаторы.

Я уже упоминал «Fast ForWord» — название обучающей программы, которую компания разработала для детей с речевыми нарушениями и проблемами в обучении. Эта программа позволяет тренировать любую основную функцию мозга, связанную с языком, начиная с расшифровки звуков и заканчивая пониманием — своего рода перекрестное мозговое обучение.

Программа включает в себя семь упражнений для мозга. Одна из них помогает детям совершенствовать способность различать короткие и длинные звуки. Например, по экрану монитора пролетает корова, издающая мычащие звуки. Ребенок должен поймать корову с помощью курсора и удерживать на месте нажатием кнопки мыши. Затем неожиданно длительность звука «му» едва заметно меняется. В этот момент ребенок должен отпустить корову и дать ей улететь. Тот, кто отпускает корову сразу же после изменения звука, набирает очки.

В другой игре дети учатся различать сочетания согласных и гласных звуков, которые легко перепутать, такие как «ба» и «да». Сначала эти сочетания появляются на небольшой скорости, как в обычной речи, а затем скорость их появления увеличивается. С помощью еще одной игры детей учат запоминать и сопоставлять звуки. «Быстрые части речи» используются во всех упражнениях, но их озвучивание замедляется с помощью компьютеров, чтобы дети с речевыми нарушениями могли слышать их и формировать для них четкие карты; затем по мере выполнения упражнений скорость озвучивания увеличивается.

Когда ребенок достигает поставленной перед ним цели, происходит что-то забавное: персонаж мультфильма съедает ответ, зарабатывает несварение желудка, корчит комичную рожицу или делает смешное движение, которое достаточно неожиданно, чтобы удержать внимание ребенка. Это «вознаграждение» — важная часть программы, поскольку каждый раз, когда ребенок получает такое поощрение, его мозг выделяет такие медиаторы, как допамин и ацетилхолин, которые способствуют закреплению тех изменений карты, которые только что произошли. (Допамин усиливает вознаграждение, а ацетилхолин помогает мозгу «настраивать» и оттачивать воспоминания.)

Дети с менее выраженными нарушениями обычно работают с программой Fast ForWord один час и сорок минут в день пять раз в неделю в течение нескольких недель, а те, чьи нарушения более выражены, занимаются восемь — двенадцать недель.

Первые результаты исследования, опубликованные в журнале Science в январе 1996 года, были удивительными. Детей с нарушениями речи разделили на две группы — члены одной выполняли упражнения по программе Fast ForWord, а члены контрольной группы играли в компьютерную игру, похожую на ту, что была создана в рамках программы, но не тренирующую ускоренную обработку речи. В обе группы отбирали детей одинакового возраста с похожими коэффициентами умственного развития и языковыми навыками (проблемами). У детей, работавших с программой Fast ForWord, наблюдалось значительное улучшение результатов стандартного тестирования обработки речевой, языковой и слуховой информации. На момент окончания обучения они получали нормальное или превышающее норму количество баллов за владение языком, а повторное тестирование спустя шесть недель показало устойчивое сохранение достигнутых ими успехов. Они добились гораздо больших улучшений, чем дети в контрольной группе.

За шесть недель среднестатистический ребенок, прошедший обучение по программе Fast ForWord, продвигался в развитии языковых навыков на 1,8 года. Группа исследователей из Стэндфордского университета провела сканирование мозга двадцати детей, страдающих дислексией, до и после прохождения ими Fast ForWord. Первоначальные результаты сканирования показали, что дети с дислексией используют для чтения иные участки мозга, чем обычные дети. После обучения были получены результаты, свидетельствующие о нормализации работы их мозга.

История Вилли Арбора

Вилли Арбор — семилетний мальчик с рыжими волосами и веснушками из Западной Вирджинии. Он состоит в отряде бойскаутов-волчат45, любит ходить в супермаркет и, хотя его рост не превышает четырех футов (1 м 22 см), увлекается борьбой. Он только что прошел обучение по программе Fast ForWord и буквально преобразился.


45 Бойскауты-волчата — младшая дружина бойскаутов, 7–10 лет. — Прим. перев.


«Главная проблема Вилли заключалась в том, что он недостаточно хорошо воспринимал на слух речь других людей, — рассказывает его мать. — Я могла сказать слово „копия“, а ему слышалось „кофе“. Когда был какой-либо шумовой фон, ему было особенно сложно. Посещение детского сада действовало на него угнетающе. Его неуверенность буквально бросалась в глаза. Из-за того, что все дети правильно отвечали на вопросы воспитателей, а он нет, у него появились нервные привычки — он начал жевать свою одежду или теребить рукав. В первом классе учитель предлагал оставить его на второй год». У Вилли были проблемы с чтением — как вслух, так и «про себя».

«Вилли не мог четко услышать изменение высоты тона, — продолжает его мать. — Поэтому он неспособен был отличить восклицание от общего утверждения и не улавливал изменений интонаций речи, что осложняло для него понимание эмоций людей. Для него все звучало одинаково».

Родители водили Вилли к детскому сурдологу, который диагностировал, что его «проблемы со слухом» вызваны возникшим в его мозге нарушением процесса обработки слуховой информации. Вилли тяжело давалось запоминание цепочек слов, потому что его слуховая система быстро перегружалась. Если вы давали ему более трех указаний одновременно, например: «пожалуйста, отнеси свою обувь наверх — положи ее в шкаф — затем спускайся обедать», он забывал их. Он снимал обувь, поднимался по лестнице и спрашивал: «Мама, что ты просила сделать?». Учителям все время приходилось повторять ему свои указания. Хотя он был по-своему одаренным ребенком — у него были способности к математике, — проблемы с чтением мешали его успехам и в этой области.

Мать Вилли отказалась оставить его в первом классе на второй год, и летом в течение восьми недель он занимался по программе Fast ForWord.

«До начала занятий, — вспоминает она, — нам приходилось чуть ли не силой усаживать его за компьютер, и работа за ним его очень утомляла. Однако во время обучения он проводил за компьютером по сто минут в день в течение целых восьми недель. Ему нравился процесс выполнения упражнений и система баллов, потому что он сам мог видеть, как его результаты становятся все лучше и лучше». После окончания курса Вилли научился воспринимать интонации речи, начал хорошо понимать эмоции других людей и стал испытывать меньшее беспокойство. «Для него так много всего изменилось, — говорит его мать. Когда он принес домой результаты экзаменов, проводившихся в середине семестра, он сказал: „Мама, они лучше, чем в прошлом году“. Он начал получать за свои работы высокие оценки, и это было очень заметное улучшение… Теперь он чувствует уверенность в себе и своих возможностях. Мне же кажется, что мои молитвы были услышаны. Это просто удивительно». Прошел год, а способности Вилли продолжают совершенствоваться.

«Побочные эффекты» обучения

До команды Мерцениха начала доходить информация о том, что использование программы Fast ForWord дает ряд «побочных эффектов». У детей улучшался почерк. Родители сообщали о том, что у многих учеников начало проявляться устойчивое внимание и сосредоточенность. Мерцених считал, что эти неожиданные позитивные моменты связаны с тем, что программа Fast ForWord способствует некоторым общим улучшениям процесса психической обработки информации.

Один из наиболее важных видов деятельности мозга — о котором мы часто не задумываемся — это определение длительности тех или иных вещей или обработка временной информации. Если вы не способны определить, сколько времени длятся события, то не можете соответствующим образом двигаться, воспринимать окружающий вас мир или прогнозировать. Мерцених выяснил, что при обучении людей чувствовать на своей коже очень быстрые вибрации, длящиеся всего 75 миллисекунд, они также обретают способность распознавать звуки длительностью в 75 миллисекунд. Создавалось впечатление, что программа Fast ForWord повышает общую способность мозга управлять временем.

Иногда эти улучшения затрагивали также обработку визуальной информации. До начала занятий, когда Вилли предложили сыграть в игру, в которой нужно было выбирать предметы, не соответствующие месту: сапог на дереве, жестяная банка на крыше, — его глаза бегали по всей странице. Он пытался увидеть всю страницу вместо того, чтобы просматривать единовременно одну небольшую ее часть. В школе при чтении он часто пропускал целые строки. После завершения обучения по программе Fast ForWord его глаза больше не бегали по всей странице — он научился фокусировать свое визуальное внимание.

У некоторых детей, которые прошли стандартизованное тестирование вскоре после завершения программы Fast ForWord, наблюдался прогресс не только в области языка, речи и чтения, но и в математике, естественных и социальных науках. Возможно, эти дети лучше слышали то, что происходило в классе, или лучше читали — но Мерцених считал, что объяснение этого факта более сложное.

«Происходит повышение коэффициента интеллекта, — говорит он. — Мы использовали матричный тест, представляющий собой средство оценки коэффициента интеллекта, ориентированное на обработку визуальной информации — и наблюдали его повышение».

Кроме того, были и другие неожиданные результаты. Так, специалисты начали наблюдать определенный общий прогресс у некоторых детей, страдающих аутизмом.